KR102521073B1 - 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법 - Google Patents

기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102521073B1
KR102521073B1 KR1020160069317A KR20160069317A KR102521073B1 KR 102521073 B1 KR102521073 B1 KR 102521073B1 KR 1020160069317 A KR1020160069317 A KR 1020160069317A KR 20160069317 A KR20160069317 A KR 20160069317A KR 102521073 B1 KR102521073 B1 KR 102521073B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
unit
head
aligners
stage
Prior art date
Application number
KR1020160069317A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170137339A (ko
Inventor
김학룡
권오삼
정동섭
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020160069317A priority Critical patent/KR102521073B1/ko
Publication of KR20170137339A publication Critical patent/KR20170137339A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102521073B1 publication Critical patent/KR102521073B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682—Mask-wafer alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/70—Testing, e.g. accelerated lifetime tests

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

기판 검사 장치에 구비되어 기판을 정렬하는 기판 얼라이너가 개시된다. 기판 얼라이너는, 기판의 측부에 접촉되어 기판을 회전시켜 위치를 조절하기 위한 회전 헤드를 구비하는 조절 유닛, 회전 헤드에 회전력을 제공하는 구동부, 및 조절 유닛과 구동부 사이에서 구동부의 회전력을 회전 헤드에 전달하기 위한 기어 유닛을 구비한다. 이와 같이, 기판 얼라이너는 회전력을 제공하는 구동부와 함께 기어 유닛을 구비함으로써, 종래 대비 회전 헤드의 회전 각도를 더욱 미세하게 조절할 수 있다.

Description

기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법{SUBSTRATE ALIGNER, APPARATUS OF TESTING SUBSTRATE HAVING THE SAME AND METHOD OF ALIGNING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명의 실시예들은 기판을 정렬하기 위한 기판 얼라이너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기발광소자(Organic Light Emitting Device : OLED) 셀들과 같이 기판 상에 형성된 디스플레이 셀들을 검사하기 위해 기판을 정렬하는 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법에 관한 것이다.
평판 디스플레이 장치 중 하나인 OLED 장치는 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수하며 응답 속도가 빨라 최근 휴대형 디스플레이 장치, 스마트 폰, 태블릿 PC 등에 널리 사용되고 있다. 또한, OLED 장치는 대형화를 통한 차세대 디스플레이 장치로도 주목받고 있다. 특히, OLED 장치는 무기발광 디스플레이 장치에 비하여 휘도, 구동 전압, 응답 속도 등의 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점이 있다.
이러한 OLED 장치의 제조 과정은 다음과 같다. 먼저, 기판 상에 다양한 박막을 형성하는 증착 공정과 이를 패터닝하는 식각 공정 등을 통하여 TFT(Thin Film Transistor) 층을 형성한 후 TFT 층이 형성된 기판 상에 하부 전극과 유기막층(예를 들면, 정공수송층, 발광층, 전자수송층) 및 상부 전극으로 이루어진 유기발광층을 형성한다. 이어, 유기발광층이 형성된 기판을 봉지기판을 이용하여 봉지한 후 절단 공정을 통해 각각의 OLED 셀들을 개별화함으로써 OLED 장치를 완성된다.
한편, 봉지 공정이 완료된 후 기판 상에 형성된 OLED 셀들에 대한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정은 OLED 셀들에 검사 신호를 인가하여 TFT 층의 기능 검사, 보정 회로 검사, 화질 검사, 분광 검사, 이미지 검사 등이 이루어질 수 있다.
이러한 검사 공정은 프로브 카드(Probe card)를 이용하여 수행될 수 있으며, 프로브 카드는 각 OLED 셀에 연결된 검사 패드들에 전기적 신호를 인가한다. 검사 공정 시 기판은 프로브 카드가 놓이는 카드 스테이지 상측에 배치된 기판 스테이지에 고정되며, OLED 셀들이 형성된 면이 아래를 향하도록 배치된다. 기판 스테이지에 기판이 고정되면 기판의 정렬 상태를 검사하고 기판이 기판 스테이지의 기준 위치에 위하도록 정렬한다. 기판의 정렬이 완료되면, 프로브 카드에 의해 전기적 신호를 기판에 인가하여 기판에 대한 광학적 검사가 이루어진다.
검사 공정에서 기판을 정렬하는 공정은 기판 스테이지에 구비된 기판 얼라이너들에 의해 이루어질 수 있다. 기판 얼라이너들은 기판 스테이지에 고정된 기판을 회전시켜 기판을 정렬하며, 구동 모터와 실린더에 의해 작동한다. 특히, 검사 공정은 기판에 대해 1차 정렬만 진행하며 기판 얼라이너들은 구동 모터와 실린더에 작동하기 때문에, 구동 모터의 백래쉬를 보정할 수 없고 기판의 정렬 정확도가 떨어진다. 또한, 기판 얼라이너들은 기판을 회전시키기 위해 기판과 접촉되는 헤드 부분이 금속 재질로 이루어지기 때문에, 기판이 파손될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 기판을 보다 정확하게 정렬할 수 있는 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기판 얼라이너는, 디스플레이 셀들이 형성된 기판의 일측에서 상기 기판의 측부에 접촉되어 상기 기판을 회전시켜 위치를 조절하기 위한 회전 헤드를 구비하는 조절 유닛, 상기 회전 헤드에 회전력을 제공하는 구동부, 및 상기 조절 유닛과 상기 구동부 사이에서 상기 구동부의 회전력을 상기 회전 헤드에 전달하기 위한 기어 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 조절 유닛은, 상기 회전 헤드와 상기 구동부의 회전축과 연결된 조절 플레이트, 및 상기 조절 플레이트에 결합되며 상기 기판의 충격 완화 및 상기 구동부와 상기 기어 유닛의 백래시(backlash) 보정을 위한 C-플렉스 베어링을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 회전 헤드는 상기 회전 헤드에 의한 상기 기판의 접촉 충격을 감소시키기 위해 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기판 검사 장치는, 디스플레이 셀들이 형성된 기판을 고정시키기 위한 기판 스테이지, 상기 기판 스테이지에 배치된 상기 기판의 정렬 상태를 검사하기 위한 복수의 얼라인 카메라, 상기 기판 스테이지에 결합되고 서로 이격되어 위치하며 상기 기판 스테이지에 고정된 상기 기판을 둘러싸도록 배치되어 상기 얼라인 카메라들에 의해 인지된 상기 기판의 정렬 상태에 따라 상기 기판의 위치를 조절하기 위한 복수의 기판 얼라이너, 및 상기 기판 스테이지와 마주하게 배치되며 상기 디스플레이 셀들에 대한 광학적 검사를 수행하기 위한 광학적 검사부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 기판 얼라이너는, 상기 기판의 일측에서 상기 기판의 측부에 접촉되어 상기 기판을 회전시켜 위치를 조절하기 위한 회전 헤드를 구비하는 조절 유닛, 상기 회전 헤드에 회전력을 제공하는 구동부, 및 상기 조절 유닛과 상기 구동부 사이에서 상기 구동부의 회전력을 상기 회전 헤드에 전달하기 위한 기어 유닛을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 얼라이너는 상기 기판의 장변들 각각에 대응하여 두 개씩 배치되고 상기 기판의 단변들 각각에 대응하여 하나씩 배치될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기판 정렬 방법은, 디스플레이 셀들이 형성된 기판을 기판 스테이지에 고정하되 상기 기판을 둘러싼 복수의 기판 얼라이너들이 상기 기판을 회전시켜 1차 얼라인하는 단계, 정렬 카메라들이 상기 기판을 촬상하는 단계, 상기 정렬 카메라에 의해 획득된 상기 기판의 이미지를 이용하여 상기 기판의 정렬 상태를 검사하되 상기 기판에 형성된 얼라인 마크들의 위치를 이용하여 상기 기판 스테이지의 기준 위치에 대해 상기 기판의 틀어진 각도를 산출하는 단계, 상기 기판의 틀어진 각도에 근거하여 상기 기판 얼라이너들 중 적어도 어느 하나의 위치에서 상기 기판과 상기 기준 위치 간의 거리차를 나타내는 보정 거리를 산출하는 단계, 상기 보정 거리를 이용하여 상기 기판 얼라이너들의 회전 각도를 산출하는 단계, 및 상기 기판을 회전시켜 상기 기판의 위치를 보정하기 위해 산출된 회전 각도로 상기 기판 얼라이너들을 회전시켜 상기 기판을 2차 얼라인하는 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판을 2차 얼라인하는 단계는, 상기 기판 얼라이너들을 상기 기판을 지지하기 위한 지지축용 기판 얼라이너들과 실질적으로 상기 기판을 회전시키기 위한 회전축용 기판 얼라이너들로 분류하여 상기 기판을 정렬할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판을 2차 얼라인하는 단계는, 상기 회전축용 기판 얼라이너들을 뱅커용 기판 얼라이너들과 푸셔용 기판 얼라이너들로 분류하여 상기 기판을 정렬할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 얼라이너는 회전력을 제공하는 구동부와 함께 기어 유닛을 구비함으로써, 종래 대비 회전 헤드의 회전 각도를 더욱 미세하게 조절할 수 있다. 이에 따라, 기판의 위치 보정을 보다 정밀하게 수행할 수 있고, 정렬 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 기판 얼라이너는 C-플렉스 베어링을 구비함으로써, 회전 헤드에 의한 기판의 접촉 충격을 완화시키고 기어 유닛과 구동부의 백래쉬를 보정할 수 있다. 이에 따라, 회전 헤드의 회전 각도를 보다 정확하게 조절할 수 있으므로, 기판의 위치를 정확하게 보정할 수 있고, 정렬 과정에서 기판의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 스테이지와 기판 얼라이너들을 설명하기 위한 개략적인 부분 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 얼라이너를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 1에 도시된 조절 유닛을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 기판 얼라이너들이 기판을 정렬하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 스테이지와 기판 얼라이너들을 설명하기 위한 개략적인 부분 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사 장치(100)는 OLED 셀들(11)과 같은 디스플레이 셀들을 전기적 및 광학적으로 검사하기 위하여 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 기판 검사 장치(100)는 OLED 장치의 제조 공정에서 OLED 셀(11)을 형성하는 셀 공정과 봉지기판(미도시)을 이용하여 상기 OLED 셀(11)을 봉지하기 위한 봉지 공정 사이에서 상기 OLED 셀(11)의 전기적 및 광학적 특성을 검사하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 셀 공정을 통해 상기 기판(10)에는 복수의 OLED 셀(11)이 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼 상기 OLED 셀들(11)은 어레이 형태로 배치될 수 있으며, 각각 복수의 검사 패드들(11A)이 구비될 수 있다.
상기 셀 공정이 완료되면 상기 기판(10)은 상기 기판 검사 장치(100)로 이송되며, 상기 기판 검사 장치(100)는 상기 OLED 셀(11)의 양품 또는 불량품을 판정하기 위해 상기 OLED 셀들(11)에 대하여 프로브 카드(20)를 이용한 전기적 특성 검사와 광학적 특성 검사를 실시한다.
상기 기판 검사 장치(100)는 검사 챔버(110), 기판 스테이지(120), 카드 스테이지(130), 카드 이송부(140), 전기적 검사부(150), 광학적 검사부(160), 및 복수의 기판 얼라이너(200)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 검사 챔버(110)는 상기 기판(10)에 대한 전기적 및 광학적 검사를 수행하는 공간을 제공한다. 상기 검사 챔버(110) 안에는 상기 기판 스테이지(120)와 상기 카드 스테이지(130)가 배치될 수 있다.
상기 기판 스테이지(120)는 상기 검사 챔버(110) 안에서 상측에 배치되며, 상기 기판(10)을 고정한다. 상기 기판(10)은 상기 OLED 셀들(11)이 아래를 향한 상태로 상기 검사 챔버(110)로 이송될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나 상기 기판 스테이지(120)는 상기 기판(10)에서 상기 OLED 셀들(11)이 형성되지 않은 면을 흡착할 수 있도록 복수의 진공홀들(미도시)을 가질 수 있다. 또한, 상기 기판 스테이지(120)는 수평 이동 및 수직 이동이 가능하게 구비될 수 있어 상기 기판(10)을 기 설정된 검사 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 기판 스테이지(120)에는 상기 기판(10)을 정렬하기 위한 상기 기판 얼라이너들(200)이 구비될 수 있다. 상기 기판 얼라이너들(200)은 상기 기판 스테이지(120)에 고정된 상기 기판(10)을 회전시켜 정렬한다. 상기 기판 얼라이너(200)의 구성 및 상기 기판(10)을 정렬하는 과정에 대한 구체적인 설명은 후술하는 도 3 내지 도 5에서 하기로 한다.
상기 기판 스테이지(120)의 아래에는 상기 카드 스테이지(130)가 배치될 수 있으며, 상기 카드 스테이지(130)는 상기 프로브 카드(20)를 지지한다. 상기 프로브 카드(20)는 상기 OLED 셀들(11)의 검사 패드들(11A)에 접촉되어 검사 신호를 인가하는 복수의 탐침을 구비할 수 있다. 탐침들은 상기 OLED 셀들(11)의 행 방향 또는 열 방향으로 일행 또는 일렬의 OLED 셀들(11)과 동시에 접촉될 수 있도록 일렬로 배치될 수 있다. 상기 기판 스테이지(120)는 상기 OLED 셀들(11)의 검사 패드들(11A)이 상기 탐침들에 접촉되도록 상기 기판(10)을 수평 및 수직 방향으로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브 카드(20)는 대체로 직사각 플레이트 형상을 가질 수 있으며, 상기 탐침들은 상기 프로브 카드(20)의 일 변을 따라 나란하게 배칠될 수 있다.
도면에는 상세히 도시하지 않았으나, 상기 카드 스테이지(130) 상의 프로브 카드(20)는 상기 OLED 셀들(11)에 대한 전기적인 검사를 위한 전기적 검사부(150)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 전기적 검사부(110)는 상기 검사 신호를 상기 프로브 카드(20)에 제공할 수 있다.
상기 프로브 카드(20)는 상기 카드 이송부(140)에 의해 상기 카드 스테이지(130)로 이송된다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 카드 이송부(140)는 상기 프로브 카드(20)를 파지하기 위한 후크들을 구비할 수 있다.
상기 카드 스테이지(130)의 일측에는 상기 전기적 검사부(150)에 의해 상기 검사 신호가 인가된 OLED 셀들(11)에 대한 광학적 검사를 수행하는 상기 광학적 검사부(160)가 배치될 수 있다.
상기 기판 검사 장치(100)는 제어부(170)를 포함할 수 있으며, 상기 제어부(170)는 상기 기판 스테이지(120), 상기 기판 얼라이너들(200), 상기 전기적 검사부(150), 및 상기 광학적 검사부(160)를 컨트롤할 수 있다.
또한, 상기 기판 검사 장치(100)는 상기 기판 스테이지(120)에 고정된 상기 기판(10)의 정렬 상태를 검사하기 위한 복수의 얼라인 카메라(180)를 포함할 수 있다. 상기 얼라인 카메라들(180)은 상기 기판 스테이지(120) 아래에 배치되며, 수직 및 수평 이동이 가능하게 구비될 수 있다. 상기 얼라인 카메라들(180)은 상기 기판(10)이 상기 기판 스테이지(120)의 기준 위치에 위치하는지 확인하기 위해 상기 기판(10)을 촬상한다. 상기 얼라인 카메라들(180)이 획득한 이미지들은 상기 기판 얼라이너들(200)에 의해 상기 기판(10)의 위치를 보정하는 데 이용된다.
이하, 도면을 참조하여 상기 기판 얼라이너들(200)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 얼라이너를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 1에 도시된 조절 유닛을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 기판 얼라이너들(200)은 상기 기판 스테이지(120)에서 상기 기판(10)이 고정되는 면에 구비된다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 기판 얼라이너들(200)은 상기 기판 스테이지(120)에 고정된 기판(10)을 둘러싸도록 배치되어 상기 기판(10)의 측부와 접할 수 있으며, 상기 기판(10)의 둘레를 따라 서로 이격되어 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 6개의 기판 얼라이너(200)가 상기 기판 스테이지(160)에 구비되나, 상기 기판 스테이지(120)에 구비되는 상기 기판 얼라이너(200)의 개수는 상기 기판(10) 크기와 기판 정렬 공정의 효율에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
상기 기판 얼라이너들(200)은 상기 기판(10)의 장변들 각각에 대응하여 두 개씩 배치될 수 있으며, 상기 기판(10)의 단변들 각각에 대응하여 한 개씩 배치될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판 얼라이너(200)는 조절 유닛(210), 기어 유닛(220), 및 구동부(230)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 조절 유닛(210)은 상기 기판(10)의 위치를 조절하기 위해 상기 기판(10)의 측부에 접촉되어 상기 기판(10)을 회전시키는 회전 헤드(212)를 구비할 수 있다. 상기 회전 헤드(212)는 상기 기판(10)에 직접적으로 접촉되기 때문에, 상기 회전 헤드(212)에 의한 접촉 충격에 의해 상기 기판(10)이 파손될 수 있다. 이를 방지하기 위해 상기 회전 헤드(212)는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.
상기 회전 헤드(212)의 회전력은 상기 구동부(230)로부터 제공될 수 있으며, 상기 구동부(230)로는 서보 모터(servo motor)가 이용될 수 있다.
상기 기어 유닛(220)는 상기 조절 유닛(210)과 상기 구동부(230)의 사이에서 상기 구동부(210)의 회전력을 상기 회전 헤드(212)에 전달하며, 상기 기어 유닛(220)으로부터 전달된 회전력에 의해 상기 회전 헤드(212)가 회전된다.
이와 같이, 상기 기판 얼라이너(200)는 회전력을 제공하는 상기 구동부(230)와 함께 상기 기어 유닛(220)을 구비함으로써, 종래 대비 상기 회전 헤드(212)의 회전 각도를 더욱 미세하게 조절할 수 있고, 이에 따라, 상기 기판(10)의 정렬을 보다 정밀하게 수행할 수 있다.
한편, 상기 조절 유닛(210)은 상기 회전 헤드(212)와 상기 구동부(230)의 회전축과 연결된 조절 플레이트(216) 및 상기 조절 플레이트(216)에 결합된 C-플렉스 베어링(C-Flex bearing)(214)을 더 구비할 수 있다. 상기 C-플렉스 베어링(214)은 상기 회전 헤드(212)의 회전을 제한하여 상기 회전 헤드(212)에 의한 상기 기판(10)의 접촉 충격을 완화시키고 상기 기어 유닛(220)과 상기 구동부(230)의 백래쉬(backlash)를 보정한다. 이에 따라, 상기 기판 얼라이너(200)는 상기 회전 헤드(212)의 회전 각도를 보다 정확하게 조절할 수 있으므로 상기 기판(10)의 위치를 정확하게 보정할 수 있고, 정렬 과정에서 상기 기판(10)의 파손을 방지할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 상기 기판 얼라이너들(200)이 상기 기판(10)의 위치를 보정하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 5는 도 1에 도시된 기판 얼라이너들이 기판을 정렬하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 먼저, 상기 기판(10)은 상기 기판 스테이지(120)에 고정시킨다. 이때, 상기 기판 스테이지(120)에 구비된 상기 기판 얼라이너들(200)이 회전하여 상기 기판(10)을 1차 얼라인한다.
상기 1차 얼라인이 완료되면, 상기 기판 스테이지(120)의 하측에 위치하는 상기 정렬 카메라들(180; 도 1 참조)이 상기 기판(10)을 촬상한다. 이때, 상기 정렬 카메라들(180)은 상기 기판(10)에 형성된 얼라인 마크들(12, 14)을 촬상할 수 있다.
이어, 상기 정렬 카메라들(180)에 의해 획득된 기판 이미지를 이용하여 상기 기판(10)의 정렬 상태를 검사한다. 구체적으로, 상기 기판 이미지를 이용하여 상기 얼라인 마크들(12, 14)의 위치를 확인하고, 확인된 상기 얼라인 마크들(12, 14)의 위치를 이용하여 상기 기판 스테이지(120)의 기준 위치에 대해 상기 기판(10)의 틀어진 각도를 산출한다. 여기서, 상기 기준 위치는 상기 기판 스테이지(120)에서 상기 기판(10)이 위치되어야 할 정위치를 가리키며, 상기 기준 위치는 기준 이미지(30)를 통해 표시될 수 있다.
상기 기판(10)의 틀어진 각도는 상기 기준 이미지(30)의 얼라인 마크들(32, 34)의 위치 값과 상기 기판 이미지를 통해 인지된 상기 기판(10)의 얼라인 마크들(32, 34)의 위치 값을 이용하여 산출할 수 있다. 이때, 상기 기준 이미지(30)의 중심점(CP)을 가로질러 상기 기준 이미지(30)의 장변들의 중심점들을 지나는 제1 기준선(RL1)과 상기 기준 이미지(30)의 중심점(CP)을 가로질러 상기 기준 이미지(30)의 단변들의 중심점들을 지나는 제2 기준선(RL2) 중 어느 하나를 각도를 산출하기 위한 기준선으로 설정하여 상기 기판(10)의 틀어진 각도를 산출한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기준선(RL1)에 대한 상기 기판(10)의 얼라인 마크들(12, 14) 중 제1 얼라인 마크(12)의 각도(θ1)를 산출하고, 상기 제1 기준선(RL1)에 대한 상기 기준 이미지(30)의 얼라인 마크들(32, 34) 중 제1 얼라인 마크(32)의 각도(θ2)를 산출한다. 상기 기판(10)의 틀어진 각도는 이 두 각도(θ1, θ2)의 차이값을 계산하여 구할 수 있다.
이어, 산출된 상기 기판(10)의 틀어진 각도에 근거하여 상기 기판 얼라이너들(200) 중 적어도 어느 하나의 위치에서 상기 기판(10)과 상기 기준 이미지(30) 간의 거리차인 보정 거리(CD)를 산출한다. 이때, 상기 기판 얼라이너들(200) 중에서 상기 보정 거리(CD)를 산출하는데 이용되는 기판 얼라이너(200A)는 상기 기판(10)의 장변측에 위치하는 기판 얼라이너들 중 상기 기판(10)의 제1 얼라인 마크(12)와 인접하게 위치하는 기판 얼라이너(200A)가 이용될 수 있다.
이어, 산출된 보정 거리(CD)를 이용하여 상기 기판 얼라이너들(200)의 회전 각도를 산출한다.
이어, 산출된 상기 회전 각도로 상기 기판 얼라이너들(200)의 회전 헤드(212)를 회전시켜 상기 기판(10)을 2차 얼라인한다. 즉, 상기 회전 헤드(212)의 회전에 의해 상기 기판(10)이 회전하여 상기 기준 위치로 이동되며, 이에 따라, 상기 기판(10)의 위치가 보정된다. 이때, 상기 구동부(230)의 회전량은 상기 산출된 회전 각도에 근거하여 산출되며, 상기 구동부(230)는 산출된 회전량만큼 회전하여 상기 회전 헤드(212)를 상기 산출된 회전 각도로 회전시킨다.
여기서, 상기 기판(10)을 2차 얼라인하는 단계는 상기 기판 얼라이너들(200)을 상기 기판(10)을 지지하기 위한 지지축용 기판 얼라이너들과 실질적으로 상기 기판(10)을 회전시키기 위한 회전축용 기판 얼라이너들로 분류하여 상기 기판(10)을 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 기판 얼라이너들(200) 중에서 상기 기판(10)의 단변들측에 위치하는 2개의 기판 얼라이너들이 상기 지지축용 기판 얼라이너들로 설정될 수 있으며, 상기 기판(10)이 장변들측에 위치하는 4개의 기판 얼라이너들이 상기 회전축용 기판 얼라이너들로 설정될 수 있다. 상기 지지축용 기판 얼라이너들은 회전하지 않고 상기 기판(10)을 지지하며, 상기 회전축용 기판 얼라이너들은 상기 산출된 회전 각도로 회전할 수 있다. 또한, 상기 회전축용 기판 얼라이너들은 뱅커용 기판 얼라이너들과 푸셔용 기판 얼라이너들로 분류되어 구동될 수 있다. 예를 들어, 상기 회전축용 기판 얼라이너들로 설정된 상기 기판(10)의 장변측 기판 얼라이너들 중에서 상기 제1 얼라인 마크(12)에 인접한 장변측 기판 얼라이너와 이와 대각선 방향에 위치하는 기판 얼라이너가 상기 푸셔용 기판 얼라이너들로 설정될 수 있으며 나머지 기판 얼라이너들은 상기 뱅커용 기판 얼라이너로 설정될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 얼라인 방법은 상기 기판(10)의 틀어진 각도를 산출하여 상기 회전 헤드(212)의 회전 각도를 산출하고 상기 회전 각도를 이용하여 상기 구동부(230)의 회전량을 산출함으로써, 상기 2차 얼라인을 위한 상기 구동부(230)의 회전량을 자동으로 산출할 수 있고, 상기 기판(10)의 위치 보정이 정확하고 세밀하게 이루어질 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 기판 검사 장치 110 : 검사 챔버
120 : 기판 스테이지 130 : 카드 스테이지
140 : 카드 이송부 150 : 전기적 검사부
160 : 광학적 검사부 200 : 기판 얼라이너
210 : 조절 유닛 212 : 회전 헤드
214 : C-플렉스 베어링 216 : 연결 플레이트
220 : 기어 유닛 230 : 구동부

Claims (11)

  1. 디스플레이 셀들이 형성된 기판의 일측에서 상기 기판의 측부에 접촉되어 상기 기판을 회전시켜 위치를 조절하기 위한 회전 헤드를 구비하는 조절 유닛;
    상기 회전 헤드에 회전력을 제공하는 구동부; 및
    상기 조절 유닛과 상기 구동부 사이에서 상기 구동부의 회전력을 상기 회전 헤드에 전달하기 위한 기어 유닛을 포함하되,
    상기 조절 유닛은, 상기 회전 헤드와 상기 구동부의 회전축과 연결된 조절 플레이트와, 상기 조절 플레이트에 결합되며 상기 기판의 충격 완화 및 상기 구동부와 상기 기어 유닛의 백래시(backlash) 보정을 위한 C-플렉스 베어링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라이너.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 헤드는 상기 회전 헤드에 의한 상기 기판의 접촉 충격을 감소시키기 위해 우레탄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 얼라이너.
  4. 디스플레이 셀들이 형성된 기판을 고정시키기 위한 기판 스테이지;
    상기 기판 스테이지에 배치된 상기 기판의 정렬 상태를 검사하기 위한 복수의 얼라인 카메라;
    상기 기판 스테이지에 결합되고, 서로 이격되어 위치하며, 상기 기판 스테이지에 고정된 상기 기판을 둘러싸도록 배치되어 상기 얼라인 카메라들에 의해 인지된 상기 기판의 정렬 상태에 따라 상기 기판의 위치를 조절하기 위한 복수의 기판 얼라이너; 및
    상기 기판 스테이지와 마주하게 배치되며, 상기 디스플레이 셀들에 대한 광학적 검사를 수행하기 위한 광학적 검사부를 포함하고,
    상기 기판 얼라이너는,
    상기 기판의 일측에서 상기 기판의 측부에 접촉되어 상기 기판을 회전시켜 위치를 조절하기 위한 회전 헤드를 구비하는 조절 유닛;
    상기 회전 헤드에 회전력을 제공하는 구동부; 및
    상기 조절 유닛과 상기 구동부 사이에서 상기 구동부의 회전력을 상기 회전 헤드에 전달하기 위한 기어 유닛을 포함하되,
    상기 조절 유닛은, 상기 회전 헤드와 상기 구동부의 회전축과 연결된 조절 플레이트와, 상기 조절 플레이트에 결합되며 상기 기판의 충격 완화 및 상기 구동부와 상기 기어 유닛의 백래시(backlash) 보정을 위한 C-플렉스 베어링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회전 헤드는 상기 회전 헤드에 의한 상기 기판의 접촉 충격을 감소시키기 위해 우레탄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기판 얼라이너는 상기 기판의 장변들 각각에 대응하여 두 개씩 배치되고 상기 기판의 단변들 각각에 대응하여 하나씩 배치된 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
KR1020160069317A 2016-06-03 2016-06-03 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법 KR102521073B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160069317A KR102521073B1 (ko) 2016-06-03 2016-06-03 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160069317A KR102521073B1 (ko) 2016-06-03 2016-06-03 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170137339A KR20170137339A (ko) 2017-12-13
KR102521073B1 true KR102521073B1 (ko) 2023-04-12

Family

ID=60944138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160069317A KR102521073B1 (ko) 2016-06-03 2016-06-03 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102521073B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102291013B1 (ko) * 2019-07-09 2021-08-18 세메스 주식회사 기판 정렬 장치
US11748871B2 (en) * 2020-09-28 2023-09-05 KLA Corp. Alignment of a specimen for inspection and other processes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003282676A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Olympus Optical Co Ltd ピンユニット及び基板配列機構

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101138728B1 (ko) * 2005-08-19 2012-04-24 엘아이지에이디피 주식회사 기판 정렬 장치 및 이를 이용한 검사 장치
KR20100071235A (ko) * 2008-12-19 2010-06-29 세크론 주식회사 프로브 장치용 웨이퍼 각도 조절 유닛

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003282676A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Olympus Optical Co Ltd ピンユニット及び基板配列機構

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170137339A (ko) 2017-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7039656B2 (ja) アライメントマーク位置検出装置、蒸着装置および電子デバイスの製造方法
JP7085042B2 (ja) プローブシステム
KR102285975B1 (ko) 얼라이너 구조 및 얼라인 방법
KR101979149B1 (ko) 얼라인먼트 방법, 이를 사용한 증착방법 및 전자디바이스 제조방법
JP6393802B1 (ja) 基板載置装置、基板載置方法、成膜装置、成膜方法、アライメント装置、アライメント方法、および、電子デバイスの製造方法
CN100460946C (zh) 液晶显示装置的制造方法
KR20190124610A (ko) 기판 반송 시스템, 전자 디바이스 제조장치 및 전자 디바이스 제조방법
KR102007718B1 (ko) 턴오버 방식의 디스플레이 셀 검사장치 및 그 제어방법
CN103927954A (zh) 一种oled显示器件的测试方法及测试系统
KR102128888B1 (ko) 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법
CN105445971A (zh) 液晶显示面板的检查装置及其控制方法
KR102521073B1 (ko) 기판 얼라이너, 이를 구비하는 기판 검사 장치 및 이를 이용한 기판 정렬 방법
US20130068368A1 (en) Apparatus for testing organic light-emitting display apparatus, and system for manufacturing organic light-emitting display apparatus by using the same
KR101462159B1 (ko) 기판 얼라이너 구조
KR20210058697A (ko) 얼라인먼트 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 장치, 성막 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법
KR101980849B1 (ko) 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치
KR102059437B1 (ko) Z축 비틀림 보정이 포함된 기판과 마스크 정렬방법
JP7001381B2 (ja) アライメント方法、成膜方法、それを用いた電子デバイスの製造方法、アライメント装置、及び、それを備えた電子デバイスの製造装置
JP7440356B2 (ja) アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体
KR20190121556A (ko) 디스플레이 패널 상에 필름을 부착하기 위한 장치
KR101902604B1 (ko) 디스플레이 셀 검사 장치
KR102040594B1 (ko) 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법
KR20190115134A (ko) 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법
JP7440355B2 (ja) アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体
KR101902603B1 (ko) 디스플레이 셀의 검사 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right